Nuevos protagonistas para una mejor obtención de imágenes

Los dispositivos electrónicos y de formación de imágenes avanzados requieren el desarrollo de fuentes eficientes de electrones. En la búsqueda de nuevos cátodos capaces de generar un flujo fuerte de electrones con un bajo consumo energético, los materiales de carbono se han convertido en un foco de atención. Gracias a sus extraordinarias propiedades de emisión de campo, el control de la morfología y de las propiedades de los electrones de especies de nanocarbono debería brindar muchas oportunidades emocionantes en este sentido.

Gracias a la financiación por parte de la UE del proyecto «Fundamentals and applications of nano-carbon electron emitters» (FANCEE), estos científicos están descubriendo información nueva acerca de las propiedades fundamentales y las aplicaciones potenciales de los materiales basados en el nanocarbono. En particular, FANCEE se está centrando en desvelar los mecanismos fundamentales de la emisión de electrones termoiónica y asistida por láser. Al establecer una relación entre las propiedades estructurales y las de emisión de electrones, los científicos deberían ser capaces de obtener fuentes de emisión eficientes y estables. A su vez, este desarrollo contribuirá a la creación de cañones de electrones potentes y fuentes de luz cátodo-luminiscentes eficientes.

Los científicos han demostrado que la curvatura nanométrica de la punta de la aguja de diamante permite el diseño de una nueva clase de cañones de electrones de alto rendimiento. La técnica de deposición química de vapor desarrollada ha permitido la producción de películas delgadas de grafeno de gran superficie que pueden emplearse en diversos dispositivos optoelectrónicos.

Mediante el uso de datos experimentales, el equipo de FANCEE ha determinado las características de emisión de campo de cátodos de nanocarbono con diferentes propiedades morfológicas, estructurales y de composición. También se han estudiado los regímenes termoiónico y de emisión de campo y sus transformaciones mutuas en diferentes películas de carbono.

Excepto para la emisión termoiónica, los científicos también han estudiado la emisión de campo asistida por láser mediante la irradiación de materiales basados en el grafeno con pulsos ultracortos. Los resultados del estudio se utilizaron para explicar los resultados experimentales obtenidos de cátodos de nanotubos de carbono y de nanografito.

Se han desarrollado con éxito prototipos de una lámpara cátodo-luminiscente y de un tubo de rayos X. El prototipo de cañón de electrones se está utilizando actualmente a bordo de un satélite.

El equipo de FANCEE ha producido muchos informes y ha organizado una serie de reuniones y talleres para difundir sus resultados. Se espera que el proyecto ofrezca nuevos datos fundamentales acerca de las propiedades extraordinarias de emisión de campo de las estructuras de nanocarbono.